«Si un aceite con una viscosidad de 680 cSt a 40°C (ISO VG 680) está a una temperatura de 60°C y la temperatura en el cojinete plano es de 88°C, ¿se afectará la condición del aceite o este puede soportar esta temperatura?
La temperatura afecta muchos aspectos en el ámbito de la confiabilidad de la maquinaria. A elevadas temperaturas, la viscosidad del aceite disminuye, la película lubricante se adelgaza, se aceleran las condiciones de abrasión y desgaste, el aceite se envejece rápidamente, los aditivos se agotan más rápido, se acelera la corrosión y la formación de lodo y barniz. Estos son sólo algunos de los efectos secundarios que puede sufrir un aceite operando a alta temperatura, y que juegan un papel muy importante en la salud de la máquina y del lubricante.
La relación entre la temperatura y la velocidad de la reacción química (oxidación o envejecimiento del aceite) fue planteada por Svante Arrhenius a finales del siglo 19. De acuerdo a la regla de Arrhenius, el lubricante se degrada dos veces más rápido por cada 10°C de incremento en la temperatura después de que se ha alcanzado la
temperatura de activación de la base. Esta regla también puede indicar que, si la temperatura del aceite se reduce en 10°C, la velocidad de oxidación se reduce a la mitad, por lo que se podría esperar que la vida del aceite se duplicase.
La viscosidad es la propiedad más importante de un lubricante, y todo el mundo sabe que un cambio en la temperatura produce un cambio en la viscosidad. Sin embargo, pocas personas se dan cuenta del verdadero efecto que esto tiene. En la pregunta inicial, se menciona una diferencia de 18°C. Esta diferencia de temperatura genera una caída en la viscosidad de 71 por ciento, teniendo en cuenta que el lubricante es un aceite hecho con bases lubricantes minerales con un índice de viscosidad de 95. Este descenso en la viscosidad tiene un efecto sorprendente en la resistencia de película y en la habilidad del lubricante para mantener al cojinete plano operando más allá de una condición límite (contacto metal-metal).
La selección y uso de un aceite ISO VG 680 en un cojinete plano no es lo más común. En esta aplicación tendría que estar operando a muy baja velocidad o a muy altas cargas para justificar el uso de un aceite con tan elevada viscosidad. Por ejemplo, si el eje tuviese un diámetro de 30 cm y un ancho de 30 cm, y operase a una velocidad de 900 rpm y a la temperatura indicada de 88°C, la viscosidad requerida a esta temperatura sería de 15.8 cSt. El aceite ISO VG 680, a esa temperatura de 88°C, tendría una viscosidad de 59.38 cSt, la cual luce excesiva y las consecuencias pueden resultar en generación de calor y alto consumo de energía por la fricción interna del fluido.
Por lo tanto, elevando la temperatura a 88°C, se afectará la condición del lubricante. Sin embargo, la causa raíz del problema será la incorrecta selección del lubricante. En este caso, resultó muy sencilla su detección.
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.